پایان نامه تحلیل شاخصهای کالبدی آسیبپذیری لرزهای در بافتهای فرسوده شهری
نویسنده: صابر محمدپور
استاد راهنما: دکتر احمد احمدپور
استاد مشاور: –
تاریخ شروع: ۶ماه تا ۳ سال
دانشگاه: تهران
مقطع: کارشناسی ارشد
رشته تحصیلی: برنامه ریزی شهری
مقدمه
در طی قرن بیستم، بیش از ۱۱۰۰زلزله مخرب در نقاط مختلف کره زمین روی داده که در اثر آن بیش از ۱۵۰۰۰۰۰ نفر جان خود را از دست دادهاند که ۹۰ درصد آنها عمدتا ناشی از ریزش ابنیههایی بوده است که از ایمنی کافی برخوردار نبودهاند .(Lantada, 2008: 2) نمونه بارز این مناطق کشور ژاپن است که سالانه چندین مورد زلزله با بیش از هفت ریشتر در نقاط مختلف آن به وقوع میپیوندد که در اثر این زلزلهها تعداد سازهها و افرادی که دچار آسیبپذیری میشوند، بسیار جزئی و اندک بوده و با توجه به زیرساختهای مناسب شهری، سبب ایجاد بحران و اختلال در سیستمهای شهری نمیشوند۵): (Yamazaki 2005 .
بررسی تاریخ شکلگیری سکونتگاههای انسانی نشان میدهد که بشر در انتخاب مکان سکونت خود، دنبال مناطقی بوده است که به راحتی به آب دسترسی داشته و به همین دلیل دامنه کوهها، کنار رودخانهها و اطراف گسلها را برای سکونت انتخاب کرده است(Martinelli A.Cifai G, 2008:145). بررسیهای تاریخی نشان میدهد که مناطق وسیعی از کشورمان توسط این حادثه طبیعی متحمل آسیبهای جانی و مالی گردیده است، و به سبب این که شهرها مکان تجمع جمعیت و افزایش بارگذاریهای محیطی و اقتصادی هستند، بنابراین مسأله مهم ضرورت کاهش آسیبپذیری در برابر زلزله مطرح میشود. با توجه به رشد جمعیت و افزایش شهرنشینی وقوع حوادث طبیعی مثل زلزله میتواند خسارات و تلفات سنگینی را ایجاد نموده و توسعه شهرها و کشور را دچار وقفه نماید. ضرورت کاهش آسیبپذیری شهرها در برابر این پدیده، به عنوان یکی از اهداف اصلی برنامهریزی شهری و برنامهریزی کالبدی محسوب میشود، در این راستا اولین گام شناسایی میزان آسیبپذیری اجزا و عناصر شهری و تحلیل و ارزیابی آن با استفاده از مدلهای موجود در این زمینه میباشد که بتوان مناطق و بافتهای آسیبپذیر شهری را با استفاده از مدلها مورد شناسایی قرار داده و با ریزپهنهبندی این مناطق به ارائه راهکارهای علمی و عملی در ارتباط با کاهش اثرات زلزله پرداخت.
مسائل فوقالذکر لزوم تغییر مقیاس نگرش به مساله زلزله را از ساختمان به مناطق شهری مطرح مینماید. برای عملی نمودن این تغییر نگرش، میتوان برنامهریزی شهری را به عنوان یکی از عوامل اصلی مقابله با آثار سوء زمینلرزه بکار گرفت و در سطوح مختلف برنامهریزی شهری به بررسی و ارائه راهکارهای عملی کاهش آثار زمینلرزه در سطح شهرها پرداخت. این تحقیق بر آن است که با ارائه روشی برای تحلیل آسیبپذیری لرزهای بافتهای فرسوده شهری، بر نقش موثر شاخصهای برنامهریزی شهری در کنار شاخصهای سازهای در برنامههای مقابله با زلزله تاکید نماید.
ارزیابی و تحلیل آسیبپذیری لرزهای بافتهای فرسوده را میتوان از اولین اقدامات موثر در تدوین برنامههای کاهش آثار زمین لرزه در قالب برنامههای مدیریت بحران دانست (غفوری آشتیانی، محسن۱۳۸۰: ۳۶). پژوهش حاضر در نظر دارد تا با شناسایی و تدوین روابط بین برنامهریزی شهری و مدیریت بحران زلزله، در جهت کاهش آسیبپذیری لرزهای در بافت فرسوده محله سیروس شهرداری منطقه۱۲ تهران، گامی بردارد؛ برای این منظور به چندین موضوع خرد شامل: شناسایی و انتخاب شاخصهای ارزیابی آسیبپذیری لرزهای، استفاده از مدل AHP برای تحلیل میزان تاثیر هر کدام از شاخصها و تعیین نواحی پرخطر و متراکم مسکونی فرسوده و امتیازبندی طیفهای مختلف آسیبپذیری به عنوان گزینههای تحقیق(نوآوری پژوهش)، تولید نقشه پهنهبندی خطر زلزله، طراحی سناریوهای آسیبپذیری و تخمین تلفات ساختمانی و انسانی، و ارائه راهبردهای و سیاستهای مرتبط با مدیریت بحران در محدوده مطالعاتی در جهت کاهش خسارتها و تلفات ناشی از وقوع زلزله میپردازد.
طرح مسأله
مجموعه کلیه اقدامات و برنامههای طرح شده در ایران برای مقابله با آثار مخرب زمینلرزه را میتوان در مقاومسازی سازهای خلاصه نمود. هر چند نقش سازههای ساختمانی و ساختمانها در کلیه جوانب و خصوصیات یک شهر انکارناپذیر است، اما باید توجه داشت که شهر فقط مجموعهای از ساختمان ها نیست که بتوان صرفا با تمهیدات ساختمانی به مبارزه با آثار نامطلوب زمینلرزه در شهرها برخواست بنابراین لزوم شکلگیری نگاهی فراتر از مسائل مقاومسازی ساختمانی مطرح میگردد. تجربه زلزلههای اخیر نشان داده است که برنامههایی که بر مبنای تفکر پایه و قدیمی زلزله در ایران، اولویت همه جانبهای به مقاومسازی سازههای ساختمانی دادهاند، به تنهایی نمیتوانند در کاهش آثار مخرب زمینلرزه کارآیی کافی را داشته باشند. آییننامه ۲۸۰۰ به عنوان جدیترین ضابطه مقابله با زلزله در ایران، برنامهای در جهت مقاومسازی ساختمان است که به نظر میرسد مفاد این آئیننامه نیز به دلیل فقدان سیستمهای نظارتی مناسب به طور کامل و صحیح اجرا نمیشود. هر چند، سیستم نظارت بر ساختمانسازی بر اساس آئیننامه۲۸۰۰ در این زمینه بسیار مورد توجه است، اما با این وجود در عمل مؤثر بودن این سیستم زیر سؤال است. کنترل مؤثر و مطلوب در تمام ساختمانها اعمال نمیشود و بر اساس گفته افراد مسؤول و پرسنل درگیر حتی در مواردی که اعمال میشود، نقصهای نیروی کار انسانی و قابلیتهای مهندسین، ضوابط تدوین شده را کاملأ ارضاء نمیکند(یاشی، ۱۳۸۳، ۲۵۵-۲۵۴).
ارزیابی خطرپذیری ناشی از وقوع بحران و تشخیص و بهینهسازی منابع ضد بحران، ارکان اساسی طرح و برنامه مدیریت بحران را تشکیل میدهند. در واقع مدیریت بحران، فرآیند کاهش خطرپذیری سانحه با استفاده از منابع ضدبحران به گونهای کارآ و اثربخش است(احمدیان،۱۳۸۰: ۴۴). بنابراین شناخت صحیح ابعاد بحران ناشی از زمینلرزه در مناطق شهری میتواند به عنوان اولین گام در فرآیند مدیریت بحران و به عنوان یکی از اساسیترین دستورالعملها جهت اجرائی نمودن مدیریت بحران زمینلرزه محسوب میشود. به عبارت دیگر ارزیابی خطرپذیری لرزهای شهرها در مقیاس مناطق و محلات شهری، اولین مرحله از فرآیند مدیریت بحران زمین لرزه میباشد، که میتواند اطلاعات لازم برای بهرهگیری بهینه از منابع و امکانات در دسترس را با هدف کاهش آثار و تبعات مخرب زلزله فراهم سازد. دانش برنامهریزی شهری از آنجا که جزء یکی از رشتههای تخصصی مربوط به شهر، بویژه از بعد کالبدی- فضایی میباشد، میتواند در کنار مدیریت بحران گام موثری در جهت کاهش خطر ناشی از زلزله در شهرها مطرح شود. در کشور ما با وجود پژوهشهای مختلفی که در ابعاد زلزله و عمدتا در زمینههای فنی، سازه و مدیریت امداد و نجات صورت گرفته اما به نقش برنامهریزی شهری در کاهش آسیبهای آن کمتر پرداخته شده است. این در حالی است که بخش عمدهای از آسیبهای زلزله ناشی از عدم رعایت اصول و معیارهای برنامهریزی شهری بوده که با بکارگیری تمهیدات برنامهریزی شهری و ارزیابی درجات آسیبپذیری در مقیاسهای خرد و ارائه سناریوهای زلزله، میتوان اقدامات پیشگیرانه و موثرتری در کاهش آسیبهای ناشی از وقوع زلزله انجام داد.
استقرار نامناسب عناصر کالبدی و کاربریهای زمینهای شهری، شبکه ارتباطی ناکارآمد شهری، تاسیسات زیربنایی شهر و توزیع ناهمگون فضاهای باز شهری، قدمت بالا و کیفیت پایین بناها در بافتهای فرسوده و مواردی از این قبیل، نقش اساسی در افزایش میزان آسیبهای وارده به شهرها در برابر زلزله دارند، فزونی ابنیه و مساکن ناپایدار عموما در بافتهای فرسودهای است که بدلیل مسائل و نارساییهای کالبدی، عملکردی، اجتماعی- اقتصادی و زیستمحیطی از وضعیت نامطلوبی برخوردار بوده و در برابر مخاطرات طبیعی بویژه زلزله ناایمن و آسیبپذیر است. آسیبپذیری بافتها گرچه عمدتا ناشی از ناپایداری ابنیه است، ولی نفوذناپذیری این بافتها(بدلیل دسترسی نامناسب سواره) و فشردگی بافت که ناشی از ریزدانگی و کثرت قطعات کوچک است، ایمنی کم این بافتها را بویژه با بروز سوانح شدت بخشیده است.
موارد نامبرده همگی جزء مقولات مرتبط با مباحث برنامهریزی شهری است، لذا با اصلاح وضعیت شهرسازی در چهارچوب مدیریت بحران، میتوان آسیبپذیری شهرها در برابر زلزله را کاهش داد و امدادرسانی را تسهیل کرد.
اهمیت و ضرورت پژوهش
ساخت طبیعی کشور ما، زلزله را به عنوان یکی از مخربترین و تهدیدکنندهترین عوامل انهدام حیات انسانی تبدیل نموده است و بررسیهای تاریخی نشان میدهد که هر از چند گاهی نقاط یا مناطق وسیعی از کشورمان توسط این بلای طبیعی منهدم شده و آسیبهای جانی و مالی بسیار برجای مانده است. از سوی دیگر عدم بکارگیری صحیح تکنیکهای مقابله با زلزله شهری و روستایی کشور را در خطر آسیبپذیری شدید قرار داده است. وقوع دو بحران عمده در کشور به فاصله ۱۲سال در رودبار و منجیل و بم با تلفاتی بالغ بر یکصد هزار نفر صدمات بیشمار دیگری به دنبال داشت. نظر به قریبالوقوع بودن زلزلههای دیگر و توجه به اهمیت شهر بزرگی مانند تهران به مساحت تقریبی ۷۰۰کیلومتر مربع که هم از نظر جمعیتی و اقتصادی و هم از نظر مرکزیت سیاسی و اداری، پایتخت ایران میباشد وقوع زلزله در چنین منطقهای فاجعهآمیز از نقاط دیگر است و صدمات جانی و مالی گستردهای درپی خواهد داشت. از این رو پیشبینیهای لازم برای زمینلرزههای احتمالی در تهران احساس میشود. در چنین شرایطی پرداختن به مدیریت بحران و آسیبپذیری، ضروری به نظر میرسد. به این مفهوم که در سطح کشور، در مقیاسهای مختلف مکانی الزاما باید به تحلیل ریسک پرداخته و خطرپذیری مناطق مختلف بر اساس معیارهای مرتبط، مشخص شده و در مقیاس شهری و در سطح محلات میزان خطر برآورد شده، تا با روشهای علمی و از طریق مدیریت بحران، آثار مخرب ناشی از زلزله را کاهش داد.
غفلت از پرداختن به معیارها و عناصر برنامهریزی شهری و اهمیت آنها در کاهش آسیبپذیری و خسارات ناشی از زلزله، عواملی است که باعث تشدید فجایع این سانحه میگردد. این در حالی است که تمهیدات مناسب شهرسازی در قالب ترکیب مناسب عناصر فرم شهری، میتواند اثر قابل توجهی در کاهش خسارات داشته باشد و در واقع با بی توجهی به این مسئله موثرترین اقدامات امداد و نجات نیز نمیتواند از فجایع زلزله جلوگیری کند. این مسئله در مورد مناطقی که خطر بروز زلزله در آنها بالاست، با قوت بیشتری مطرح میگردد.
مسائل بسیاری از این قبیل وجود دارند که دیدگاه کاهش آسیبپذیری ناشی از زلزله از طریق برنامهریزی شهری را همگام با تجربیات ایمنسازی سازهها، مطرح مینماید. بکار گرفتن تکنیکهای برنامهریزی شهری، برای پیشبینی تاثیرات کاربریهای مختلف شهری بر یکدیگر و مکانیابی و جایگزینی بهینه آنها، طراحی نوع بافت و فرم شهر و اجزاء آن و همچنین پیشبینی و طراحی شرایط کالبدی لازم برای امکانپذیر نمودن و تسریع فعالیتهای امدادرسانی و ادامه حیات نقاط آسیبدیده بعد از وقوع زلزله از جمله ویژگیهایی هستند که با توجه به آنها میتوان امیدوار بود که میزان آسیبپذیری شهرها از زلزله به نحو قابل قبولی کاهش یابد.
سؤالات پژوهش
- تحلیل شاخصهای آسیبپذیری مناطق شهری بویژه در بافتهای فرسوده، چه نقشی در فرآیند مدیریت بحران زمین لرزه دارد؟
- آیا شاخصهای برنامهریزی شهری همچون تراکم، شبکه معابر، کاربری و. . . میتوانند به اندازه شاخصهای سازهای در آسیبپذیری محله موثر باشند و آیا تاثیر این شاخصها به یک اندازه میباشد؟
- آیا روشAHP میتواند به عنوان روشی مناسب جهت تحلیل شاخصهای آسیبپذیری و ارزیابی طیفهای آسیبپذیری، به عنوان گزینههای مورد نظر، مورد استفاده قرار گیرد؟
- آیا میتوان سناریوهایی، با اعمال شدتهای مختلف زلزله با بکارگیری مدلهای تحلیل آسیبپذیری، برای تخمین آسیبپذیری ساختمانی و تلفات انسانی محله، طراحی نمود؟
فرضیات پژوهش
- به نظر میرسد، میزان تاثیر شاخصهای سازهای- شهری در آسیبپذیری محله به یک اندازه نمیباشد و شاخصهای شهرسازی نیز به اندازه شاخصهای سازهای موثر میباشند .
- به نظر میرسد، روشAHP بتواند به عنوان روشی مناسب جهت ارزیابی میزان تاثیر هر کدام از شاخصهای آسیبپذیری بافتهای فرسوده، برای امتیازبندی طیفهای مختلف آسیبپذیری و تهیه نقشه ریزپهنهبندی و طراحی سناریوهای زلزله، مورد استفاده قرار گیرد.
- به نظر میرسد برای تحلیل میزان آسیبپذیری محله، میتوان سناریوهای آسیبپذیری با شدتهای مختلف زلزله را، برای پیشبینی و تخمین میزان خسارات ساختمانی و تعداد تلفات انسانی طراحی نمود.
اهداف پژوهش
با توجه به موضوع اصلی تحقیق و طرح مسائل و سئوالات برخاسته از این موضوع در بخشهای قبل، هدف اصلی این تحقیق را میتوان به شکل زیر عنوان نمود:
«ارزیابی درجه آسیبپذیری لرزهای بافت فرسوده محله سیروس منطقه ۱۲ با استفاده از تحلیل شاخصهای کالبدی و برنامهریزی شهری محله، تهیه نقشه ریزپهنهبندی آسیبپذیری محله(نقشه فازی شده) و طراحی سناریوهای مختلف از خسارات ساخت مانی و تلفات انسانی در برابر شدتهای مختلف زلزله با استفاده از مدلهای مرتبط، به منظور کارآمد نمودن فرآیند مدیریت بحران زلزله، هدایت صحیح برنامههای کاهش آثار زمین لرزه و ارائه راهبردها و سیاستهای کاهش آسیبپذیری لرزهای بافت فرسوده محدوده مورد مطالعه» .
اهداف فرعی:
- شناسایی و انتخاب معیارهای ارزیابی آسیبپذیری در مقیاس محلهای و تعیین جایگاه تحلیل آسیبپذیری لرزهای مناطق شهری در فرآیند مدیریت بحران زلزله
- بررسی نقش برنامهریزی شهری در مدیریت بحران زلزله و دستیابی به روشهای کاهش آسیبپذیری بافت فرسوده و ارائه راهکارهای برنامهریزی شهری در نحوه برخورد با رخداد زلزله
- تعیین و ارزیابی ارتباط شاخصهای سازهای و برنامهریزی شهری محله، با آسیبپذیری و بکارگیری آنها در تحلیل آسیبپذیری لرزهای بافت فرسوده محله سیروس و فراهم نمودن پایههای اطلاعاتی مناسب برای کاهش اثرات زلزله در محدوده مطالعاتی(محله سیروس شهرداری منطقه ۱۲تهران).
- بررسی میزان کارآیی روش AHP در تحلیل آسیبپذیری لرزهای بافت فرسوده محله سیروس
- طراحی سناریوهای آسیبپذیری ساختمانی و تلفات انسانی، با بکارگیری مدل متوسط درجه آسیب و روش کوبرن، با استفاده از نتایج استخراجی از تحلیل شاخصها با مدل AHP وExpert choice در محیط GIS جهت ارزیابی درجه آسیبپذیری محله
روش پژوهش
پژوهش حاضر را میتوان از حیث ماهیت و روش تحقیق، جزء تحقیقهای تحلیلی- اکتشافی دانست و با توجه به ماهیت دادهها و عدم امکان کنترل رفتار متغیرهای مؤثر در مسئله، تحقیق از نوع غیرتجربی بوده و روش جمعآوری اطلاعات در مرحله اول به صورت اسنادی و کتابخانهای و بررسی متون مختلف با موضوع زمینلرزه و آسیبهای ناشی از آن در مناطق شهری بویژه بافتهای فرسوده است. در مرحله بعدی به صورت جمعآوری اطلاعات محله به شکل برداشتهای میدانی، و استفاده از آمارنامههای و اطلاعات مهندسین مشاور و سازمانهای مرتبط با موضوع، و در نهایت تبدیل اطلاعات به نقشههاست. بدین صورت که ابتدا به مطالعه وضعیت آسیبپذیری شهر تهران با تاکید بر منطقه۱۲، و سپس شناخت محله سیروس به عنوان محدوده مطالعاتی این تحقیق پرداخته میشود. در مرحله تحلیل ابتدا مقادیر و دادههای کلیه شاخصها استخراج میشوند و سپس بر اساس روش تحلیل سلسله مراتبی(AHP) وExpert choice به وزندهی شاخصهای مربوطه پرداخته میشود و با استفاده از نرمافزارGIS، نقشه ریزپهنهبندی آسیبپذیری محله با منطقFUZZY ارائه میگردد و در نهایت با بکارگیری مدل متوسط درجه آسیب و روش کوبرن، با استفاده از نتایج استخراجی از تحلیل شاخصها با مدل AHP وExpert choice ، به طراحی سناریوهای آسیبپذیری ساختمانی و تلفات انسانی پرداخته میشود.
- توجه به اهمیت موضوع ارزیابی آسیبپذیری شهرها در برابر زلزله در مباحث مربوط به جغرافیا و برنامهریزی شهری، در این پایاننامه سعی شده است تا با به کارگیری روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (AHP) برآورد مناسبی از آسیبپذیری شهرها در برابر زلزله با استفاده از دادههای مکانی و توصیفی اجزا و عناصر اصلی و رفتاری ساختمانی و تعیین تأثیر هر کدام از معیارهای به کار رفته در میزان آسیبپذیری ارائه شود. همچنین با استفاده از امکانات تحلیلی و نمایشی سیستم اطلاعات جغرافیایی(GIS) و ارائهی سناریوهای زلزله در شدتهای مختلف، به ریزپهنهبندی آسیب وارده به ساختمانها و تلفات انسانی در محله سیروس پرداخته شود. در نوشتار حاضر از مدل ارزیابی سلسلهمراتبی(AHP) استفاده شده است تا ضرایب اهمیت نسبی بین شاخصهای ارزیابی آسیبپذیری تعیین شود. سپس از روابط و مدلهای آسیبپذیری مختلف و سامانه اطلاعات جغرافیایی(GIS) بهره گرفته شده است تا عمل ارزیابی آسیبپذیری لرزهای محله سیروس انجام شود.
شاخصهای کالبدی و برنامهریزی شهری مورد استفاده در پژوهش به شرح زیر میباشند:
- تراکم جمعیتی
- فاصله از گسل
- دسترسی و شبکه معابر
- مساحت و اندازه قطعات
- همجواری کاربریها
- نوع سازه(مقاومت مصالح)
- کیفیت ابنیه
- قدمت ابنیه(عمر بنا)
- تعداد طبقات
در بخش سوم پایان نامه، جهت تشریح کامل مدل استفاده شده در پژوهش، ابتدا به توضیح انواع روشهای محاسبات وزندهی به معیارها و زیرمعیارها(شامل؛ روش رتبهای، روش نسبتی، روش تحلیل توازن، روش مقایسه دوتایی) که قابل ترکیب در محیط GIS هستند، پرداخته میشود، سپس روشهای مختلف ترکیب لایهها در محیط GIS، (شامل؛ مدل منطقی بولتن، مدل همپوشانی و روشهای وزندهی در آنها(روش وزندهی ساده، روش وزندهی چندگانه)) و در ادامه اشارهی کوتاه به تکنیکهای الگوریتم ژنتیک و منطق فازی میشود.
از آنجایی که برای تحلیل آسیبپذیری محله از رخداد زلزله، بررسی هر کدام از شاخصهای کالبدی و برنامهریزی شهری وزندهی هر کدام از آنها و ارزیابی درجه آسیبپذیری محله نسبت به هر کدام از شاخصها و زیرشاخصها، و ترکیب اوزان آنها، جهت تهیه نقشه آسیبپذیری کلی محدوده نیاز است، روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) بدلیل قابلیت تحلیل همه معیارها و زیرمعیارها به صورت زوجی، و قابلیت ارزیابی سازگاری در قضاوتها، و همچنین امکان ترکیب این مدل با مدلهای طراحی سناریوهای پژوهش حاضر(مدل متوسط درجه آسیب و مدل تخمین تلفات انسانی) و استفاده از اطلاعات استخراج شده از این مدل برای طراحی سناریوهای تحقیق، این مدل به عنوان مدل مفهومی پایاننامه انتخاب شده و فصل سوم، به تشریح کامل آن پرداخته شده است.
در نهایت، جهت طراحی سناریوهای آسیبپذیری محدوده برای ارزیابی درجه آسیبپذیری ساختمانهای محدوده و تلفات انسانی در برابر شدتهای مختلف زلزله به تشریح دو مدل پرداخته میشود. مدل متوسط درجه آسیب برای تخمین میزان خسارات و آسیبپذیری ساختمانهای محدوده در برابر شدتهای مختلف زلزله و نیز روش تحلیل تلفات انسانی(روش کبورن) که به ارزیابی و تخمین تعداد تلفات انسانی محدوده در برابر شدتهای مختلف زلزله میپردازد، و در قسمت آخر فصل سوم به صورت تفضیلی به تشریح این روشها پرداخته شده است .
دیدگاهی بنویسید.
بهتر است دیدگاه شما در ارتباط با همین مطلب باشد.
سلام و عرض ادب
میشه لطفا لینک کامل پایان نامه “پایان نامه تحلیل شاخصهای کالبدی آسیبپذیری لرزهای در بافتهای فرسوده شهری” رو بزارید ممنون میشم.
با سلام
امکان قرار دادن لینک دانلود این فایل وجود ندارد.
با تشکر